橡胶制品工业含硫恶臭气体分析与评价

丁学锋，杨书梅，张慧君，曹 睿

(1．浙江省环境工程有限公司，浙江杭州310012;2．浙江省工业环保设计研究院有限公司，浙江杭州310005;3．杭州市环境保护科学研究院，浙江杭州310014)

恶臭是刺激人的嗅觉器官、引起不愉快或厌恶、损害人体健康的气味。恶臭污染物指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质［1］。1993年我国制定了恶臭污染物的排放标准，对8种单一恶臭物质的一次最大排放浓度、复合恶臭物质的臭气浓度及无组织排放源的厂界浓度限值进行了要求，分别是氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯，其中含硫类恶臭物质有5种［2］。橡胶制品工业污染物排放标准 (GB27632－2011)中规定轮胎企业颗粒物、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等大气污染物排放限值［3］，未明确恶臭污染物排放标准。目前国内对橡胶行业建设项目一般选取硫化氢作为含硫恶臭气体的环境影响评价因子［4］，本文通过引述美国国家环保总局《空气污染物排放系数汇编》(AP－42)的橡胶工业污染物排放系数，结合实际轮胎企业含硫恶臭气体排放监测结果，分析了含硫恶臭气体的主要成分和排放系数，为轮胎企业建设项目环境影响评价和大气污染防治措施提供参考。

1 含硫恶臭气体污染源

以某轮胎生产企业为例，该企业年产150万条子午线轮胎。轮胎生产过程大致分为炼胶工艺和轮胎生产工艺，炼胶工艺主要可分为配料和混合炼胶两个工序;轮胎生产工艺一般可分为压延压出、裁断、成型、硫化和检测5个工序。生产过程一般要在加热的条件下进行，其中炼胶、压延、挤出等前工序的加热范围为40～160℃，低挥发点物质在此温度范围内即释出;硫化加热范围为100～200℃，在此条件下，胶料中的挥发物大量释放，形成烟气。轮胎企业废气主要来自于硫化、炼胶车间，具有气量大、温度高、成分复杂、浓度低等特点，且呈恶臭味，给周边环境及车间内操作工人的身体健康造成危害［5］。

2 橡胶行业空气污染物排放系数

美国国家环保总局编制的《空气污染物排放系数汇编》(AP－42)，一直作为美国空气质量管理的主要工具［6］。AP－42橡胶行业分别给出了混炼、压延、压出、硫化等各个工序的废气排放系数，其中轮胎制品约63种排放系数，本文摘取轮胎生产工艺中含硫化合物的排放系数［7］，具体如表1所示。

表1 轮胎制品生产工艺中含硫化合物的排放系数 (t/t胶)

从表1中可以看出，按照AP－42轮胎生产工艺排放的含硫化合物主要为二硫化碳、羰基硫化物。

3 讨论

3.1 实测排放系数对比分析

对该轮胎企业的炼胶废气、硫化废气有组织排放口的硫化氢、二硫化碳进行监测，监测技术方法按恶臭污染物排放标准 (GB14554－93)规定执行，获得该轮胎企业含硫恶臭气体的实测排放系数，并与AP－42的排放系数进行对比，具体结果见表2。

表2 某轮胎企业实测排放系数与AP－42对比列表

从表2可以看出，该轮胎企业排放的炼胶废气、硫化废气中二硫化碳与AP－42的排污系数基本保持一致，且硫化氢排放浓度和排放速率极小。

3.2 硫化氢因子分析

目前国内对橡胶行业建设项目一般选取硫化氢作为含硫恶臭气体的环境评价因子，但根据AP－42橡胶行业各个工序排放的污染因子无硫化氢，含硫化合物主要为二硫化碳和羰基硫化物。为了确定企业是否有硫化氢废气排放，对该轮胎企业废气排气口和厂界、厂界外的硫化氢浓度进行监测，具体结果见表3。

表3 某轮胎企业排放口及周边硫化氢监测结果 (mg/m3)

从表3可对比发现废气排气口与厂界、厂界外的硫化氢监测浓度差别不大，说明轮胎生产工序中硫化氢的产生量极少，这与AP－42橡胶行业中无硫化氢排放因子相吻合。韩博等［8］对再生橡胶制造企业恶臭物质排放特征分析表明，恶臭物质主要来自脱硫工序的排放，源成分谱分析显示以硫化物为主，甲硫醇、二甲基硫、二硫化碳、二甲二硫的比例分别为17.5%、21.3%、51.4%和4.4%，二硫化碳是制胶源的标识组分。故轮胎企业含硫恶臭气体主要为二硫化碳。

4 结论

通过引述AP－42橡胶工业污染物排放系数，对轮胎企业含硫恶臭气体的实测值进行比较分析，结果表明轮胎生产过程中含硫恶臭气体主要为二硫化碳，硫化氢的产生量极少。轮胎企业建设项目环境影响评价应选取二硫化碳作为大气环境影响评价因子，二硫化碳的排放系数可参照AP－42确定，同时企业应加强对二硫化碳废气的相关治理措施，避免恶臭污染。

［1］常沁春，王小妹，李友鹏，等．石化工业园区恶臭污染防治措施探讨 ［J］．安徽农业科学，2012，40(8):4812－4815．

［2］GB14554－93，恶臭污染物排放标准 ［S］．

［3］GB27632－2011，橡胶制品工业污染物排放标准［S］．

［4］王元刚，郭康伟，李昌建．橡胶工艺废气的污染控制浅析［J］．环境化学，1995，14(1):58－61．

［5］方美青，黄燕，刘智策，等．臭氧氧化－化学吸收净化橡胶恶臭废气的中试研究［J］．安全与环境工程，2010，7(5):23－25．

［6］段宁，郭庭政，孙启宏，等．国内外产排污系数开发现状及其启示 ［J］．环境科学研究，2009，22(5):622－626．

［7］ US EPA．AP－42:compilation of air pollutant emission factors［EB/OL］．Washington DC:US EPA，1996［2008－06－11］．http://www．epa．gov/ttn/chief/ap42/ch04/．

［8］韩博，吴建会，王凤炜，等．天津滨海新区工业源VOCs及恶臭物质排放特征研究［J］．中国环境科学，2011，31(11):1776－1781．